1 –Vị trí của mạch nguồn chính: Nguồn chính nằm ở đâu ?- Nếu loại trừ mạch
lọc nhiễu, mạch chỉnh lưu và nguồn cấp trước (Stanby) ra thì nguồn chínhlà toàn bộ
phầncòn lại của nguồn ATX
Hình 4.1: Sơ đồ khối 1
Nguồnchínhcócácmạchcơ bảnnhư: - Mạch tạo dao động. (sử dụng IC tạo dao động)
- Biến áp đảo pha đưa các tín hiệu dao động đến điều khiển các đèn công suất. - Các đèn khuếch đại công suất.
- Biến áp chính (lấy ra điện áp thứ cấp) - Các đi ốt chỉnh lưu đầu ra
- Mạch lọc điện áp ra - Mạch bảo vệ
Cácđiệnáp ra củanguồnchính:
- Điện áp + 12V (đưa ra qua các dây mầu vàng) - Điện áp + 5V (đưa ra qua các dây mầu đỏ) - Điện áp + 3,3V (đưa ra qua các dây mầu cam) - Điện áp –12V (đưa ra dây mầu xanh lơ) - Điện áp –5V (đưa ra mầu xanh trắng)
Sơđồnguyênlý chung củanguồnchính
Hình 4.3: Sơ đồ nguyênlý chung củanguồnchính
Khi cắm điện AC 220V, điện mạch chỉnh lưu sẽ cung cấp điện áp 300V DC cho nguồn cấp trước và mạch công suất của nguồn chính.
Nguồn cấp trước (Stanby) hoạt động và cung cấp điện áp 12V cho IC dao động, đồng thời cung cấp điện áp 5V STB cho mạch khởi động trên Mainboard. Khi có lệnh P.ON (ở mức thấp) đưa tới điều khiển cho IC dao động hoạt
động, IC dao động tạo ra hai tín hiệu dao động ngược pha, cho khuếch đại qua hai đèn đảo pha rồi đưa qua biến áp đảo pha sang điều khiển các đèn công suất. Khi các đèn công suất hoạt động sẽ tạo ra điện áp xung ở điểm giữa, điện áp
này được đưa qua biến áp chính rồi thoát qua tụ gốm về điểm giữa của hai tụ lọc nguồn.
Các điện áp thứ cấp được lấy ra từ biến áp chính được chỉnh lưu và lọc thành điện áp DC bằng phẳng cung cấp cho Mainboard.
Lệnhđiềukhiểnnguồnchính: (Chân P.ON đưa qua dây mầu xanh lá cây từ Mainboard lên)
- Lệnh P.ON từ Mainboard đưa lên theo dây mầu xanh lá cây là lệnh điều khiển nguồn chính hoạt động.
- Khi chân lệnh P.ON = 0V là nguồn chính chạy, khi chân P.ON = 3 đến 5V là nguồn chính tắt
Tín hiệubảovệ Mainboard (Chân P.G đi qua dây mầu xám xuống Mainboard)
- Từ nguồn chính luôn luôn có một chân báo xuống Mainboard để cho biết
tình trạng nguồn có hoạt động bình thường không, đó là chân P.G (Power Good), khi chân này có điện áp từ 3 đến 5V là nguồn chính bình thường, nếu chân P.G có điện áp = 0V là nguồn chính đang có sự cố.
Điệnáp cung cấp cho nguồnchínhhoạtđộng.
- Điện áp cung cấp cho mạch công suất là điện áp 300V DC từ bên sơ cấp.
- Điện áp cấp cho mạch dao động và mạch bảo vệ là điện áp 12V DC lấy từ
thứ cấp của nguồn Stanby.
Nhận biếtcác linh kiệntrênvỉ nguồn:- Đi ốt chỉnh lưu điện áp đầu ra là đi ốt kép có 3 chân trống giống đèn công suất.
- Các cuộn dây hình xuyến gồm các dây đồng quấn trên lõi ferit có tác
dụng lọc nhiễu cao tần.
- Các tụ lọc đầu ra thường đứng cạnh bối dây nguồn. - IC tạo dao động –Thường có số là: AZ750 hoặc TL494 - IC bảo vệ nguồn –thường dùng IC có số là LM339
Hình 4.4: Nhận biếtcác linh kiện 1
- Biến áp chính luôn luôn là biến áp to nhất mạch nguồn
- Biến áp đảo pha là biến áp nhỏ và luôn luôn đứng giữa ba biến áp
4.2. Nguyênlýhoạtđộngcủanguồnchính.
Khi cắmđiện
- Khi bạn cắm điện AC 220V cho bộ nguồn, mạch chỉnh lưu sẽ cung cấp điện áp 300V DC cho mạch công suất của nguồn chính, đồng thời nguồn Stanby hoạt động sẽ cung cấp 12V cho IC dao động của nguồn chính, tuy nhiên nguồn chính chưa hoạt động và đang ởtrạng thái chờ, nguồn chính chỉ hoạt động khi có lệnh P.ON
Khi bấmcôngtắccủamáytính(hoặcchậpchân P.ON xuống mass)
- Khi chân P.ON được đấu mass, lệnh mở nguồn chính được bật, lệnh P.ON đi qua mạch bảo vệ rồi đưa vào điều khiển IC dao động hoạt động.
- IC dao động hoạt động và tạo ra hai xung điện ngược pha, cho khuếch đại qua hai đèn bán dẫn rồi đưa qua biến áp đảo pha sang điều khiển các đèn công suất. - Hai đèn công suất hoạt động ngắt mở theo nguyên tắc đẩy kéo, tạo ra điện áp xung tại điểm giữa, sau đó người ta sử dụng điện áp này đưa qua biến áp chính, đầu kia của biến áp được thoát qua tụ gốm về điểm giữa của tụ hoá lọc nguồn chính. Hình 4.6: Nguyênlý hoạt động của nguồn chính ... ... ... ... ... ... ... ...
4.3. Các IC thườnggặp trênbộnguồn ATX
3.1. IC tạo dao độnghọ 494 (tươngđươngvới IC họ 7500) Vídụ TL494, UTC51494
IC TL 494 có 16 chân,chânsố 1 códấuchấm,đếmngượcchiều kim đồnghồ
Hình 4.7: IC tạo dao độnghọ 494
1. Chân 1 và chân 2 –Nhận điện áp hồi tiếp về để tự động điều khiển điện áp ra. 2. Chân 3 đầu ra của mạch so sánh, có thể lấy ra tín hiệu báo sự cố P.G từ chân
này
3. Chân 4 –Chân lệnh điều khiển cho IC hoạt động hay không, khi chân 4 bằng 0V thì IC hoạt động, khi chân 4 >0 V thì IC bị khoá.
4. Chân 5 và 6 –là hai chân của mạch tạo dao động 5. Chân 7 –nối mass
6. Chân 8 –Chân dao động ra 7. Chân 9 –Nối mass
8. Chân 10 –Nối mass
3.2. IC khuếchđạithuậttoán LM339 trong mạchbảovệ.
Hình 4.8: IC khuếchđạithuậttoán LM339
Hình 4.9: Hoạt động ) O-A
Khi cho một điện áp chuẩn (Vref) để gim cố định một đầu vào dương(+) của IC thuật toán, nếu ta cho điện áp cần so sánh vào đầu âm (-) thì điện áp đầu ra thu được sẽ nghịch đảo vời tín hiệu đầu vào. - Nếu Vin tăng thì Vout sẽ giảm
- Nếu Vin giảm thì Vout sẽ tăng
Hình 4.10: Hoạt động ) O-A
Nếu gim đầu vào âm (-) của IC thuật toán và cho tín hiệu thay đổi vào đầu dương thì ta thu được điện áp ra tỷ lẹ thuận với tín hiệu vào.
- Nếu Vin tăng thì Vout cũng tăng - Nếu Vin giảm thì Vout cũng giảm
4.4. Giảiđáp câuhỏithườnggặp
Câu 1: Dựavàođặc điểmgìđểphânbiệt nguồnchínhvớinguồncấptrước. Trả lời:
- Trong bộ nguồn ATX thường có 3 biến áp trong đó có một biến áp lớn và hai biến áp nhỏ, nguồn chính có một biến áp lớn và một biến áp nhỏ đứng ở giữa, còn biến áp nhỏ đứng bên cạnh là của nguồn cấp trước.
- Đèn công suất thì nguồn chính luôn luôn có hai đèn công suất, hai đèn này thường giống hệt nhau và cùng chủng loại, công suất của nguồn chính chỉ sử dụng loại đèn B- C-E, vị trí hai đèn này đứng về phía biến áp lớn.
- Nguồn cấp trước chỉ có một đèn công suất, nó có thể là đèn B-C-E cũng có thể là đèn D-S-G (Mosfet)
- Các đèn công suất của nguồn chính và nguồn cấp trước luôn luôn đứng về phía các tụ lọc nguồn chính, các đi ốt chỉnh lưu điện áp ra của nguồn chính cũng có 3 chân nhưng đứng về phía thứ cấp và có ký hiệu hình đi ốt trên thân.
Câu 2: Thờiđiểmhoạtđộngcủa hai mạchnguồncókhác nhau không ? Trảlời:
- Khi ta cắm điện cho bộ nguồn là nguồn cấp trước hoạt động ngay, trong khi đó nguồn chính chưa hoạt động.
- Nguồn chính chỉ hoạt động khi chân lệnh P.ON giảm xuống 0V (hoặc ta chập chân
P.ON mầu xanh vào mass –tức chập vào dây đen)
Câu 3: Nguồn cấptrướccó khi nàosử dụng IC để dao độngkhông ? Trảlời:
- Có rất ít nguồn sử dụng IC để dao động cho nguồn cấp trước, bởi vì nguồn cấp trước có công suất tiêu thụ nhỏ nên người ta thường thiết kế chúng rất đơn giản, tuy nhiên vẫn có loại nguồn sử dụng cặp IC dao động và đèn Mosfet như sơ đồ dưới đây:
IC họ 494 ví dụ TL 494, KA494, TDA494 v v… và IC họ 7500 ví dụ AZ7500, K7500
Hai loại IC trên có thể thay thế được cho nhau (ví dụ nguồn của bạn chạy IC – AZ 7500 bạn có thể thay bằng IC- TL494
- Ngoài ra nguồn chính còn sử dụng một số dòng IC khác như SG6105 , ML4824 v v…
Câu 5: Trong bộnguồnthườngthấycó IC so quang, nóthuộccủanguồn chính hay nguồncấp trước.
Trảlời:
- Các nguồn chính thông thường (có hai đèn công suất) chúng không dùng IC so quang - Trên các nguồn chính của máy đồng bộ như nguồn máy IBM hay Dell thì có sử dụng IC so quang, trên các bộ nguồn đó người ta sử dụng cặp IC –KA3842 hoặc KA-3843 kết hợp với một đèn công suất là Mosfet.
- Trên bộ nguồn thông thường thì IC so quang của của mạch nguồn cấp trước.
Câu 6: Cáccuộndây hìnhxuyếnởđầu ra của nguồnchính sau cácđiốt chỉnhlưucótácdụnggì ?
Trảlời:
Hình 4.12: Cuộndâyhìnhxuyếnởđầu ra củanguồnchính
- Tần số hoạt động của bộ nguồn rất cao, sau khi chỉnh lưu loại bỏ pha âm nhưng thành phần xung nhọn của điện áp vẫn còn, người ta sử dụng các cuộn dây để làm bẫy chặn lại các xung điện này không để chúng đưa xuốngMainboard có thể làm hỏng linh kiện hoặc làm sai dữ liệu.
Câu 7: Trêncácđầudây ra củanguồn ATX, thấycórấtnhiềusợidâycó chung mầuvà chung điệnáp,thậmchíchúngcònđượchàn ra từmộtđiểm,vậy tại sao người ta khônglàmmột sợi cho gọn ?
Trả lời:
- Trên các nguồn mới hiện nay có tới 4 sợi dây mầu cam, 5 sợi dây mầu đỏ và 2 sợi dây mầu vàng cùng đưa đến rắc 24 chân.
- Các dây mầu cam đều lấy chung một nguồn 3,3V - Các dây mầu đỏ đều lấy chung một nguồn 5V - Các dây mầu vàng đều lấy chung một nguồn 12V
* Sở dĩ người ta thiết kế nhiều sợi dây là để tăng dòng điện và tăng diện tích tiếp xúc, nếu có một rắc nào đó tiếp xúc chập chờn thì máyvẫn có thể hoạt động được, giảm thiểu các Pan bệnh do lỗi tiếp xúc gây ra, ngoài ra nó còn có tác dụng triệt tiêu từ trường do dòng điện DC chạy qua một dây dẫn sinh ra (ví dụ một sợi dây có dòng điện một chiều tương đối lớn chạy qua thì chúng biến thành một sợi nam châm và bị các vật bằng sắt hút)
Làmthếnàothểkiểm tra đượcbộnguồn ATX có chạy hay không khi chưa tháovỏ ra ?
Trảlời:
Bạn có thể tiến hành kiểm tra sơ bộ xem nguồn của bạn có còn hoạt động hay không bằng các bước sau:
- Cấp điện AC 220V cho bộ nguồn
Hình 4.13: Cấpđiện cho bộ nguồn
- Dùng một sợi dây điện chập chân mầu xanh lá cây vào chân mầu đen - Sau đó quan sát xem quạt trong bộ nguồn có quay không ?
=> Nếu quạt quay tít là nguồn đã chạy.
=> Nếu quạt không quay hoặc quay rồi ngắt lànguồn hỏng
Hình 4.16: Nguyên lý hoạt động của mạch hồi tiếp ổn định điện áp ra
- Người ta sử dụng mạch khuếch đại thuật toán ởchân 1 và 2 của ic dao động để khuếch đại điện áp hồi tiếp, chân số 2 được ghim với điện áp chuẩn 5V( Điện áp này lấy qua cầu phân áp R47 và R49 ). Chân số1 được nối với điện áp hồi tiếp.
- Giả sửđiện áp đầu vào tăng lên hoặc dòng tiêu thụ giảm xuống, khi đó điện áp 12V và 5V có xu hướng tăng => điện áp đưa vềchân số 1 của ic dao động tăng lên => các mạch khuếch đại thuật toán sẽso sánh Điện áp hồi tiếp với điện áp chuẩn và đưa ra dao động có biên độ giảm xuống => các đèn công suất của nguồn chính hoạt động yếu đivà điện áp ra giảm xuống trở vềgiá trịban đầu.
- Khi điện áp vào giảm hoặc dòng tiêu thụ tăng lên thì điện áp ra có xu hướng giảm => điện áp hồi tiếp đưa về chân số 1 của ic dao động giảm => các mạch khuếch
đại thuật toán sẽso sánh điện áp hồi tiếp với điện áp chuẩn và đưa ra dao động có biên
độ tăng lên => các đèn công suất của nguồn chính hoạt động mạnh hơn và điện áp ra tăng lên trở vềgiá trịban đầu.
Hình 4.17: Hoạt động của mạchdao động và công suất ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Bài 5: SỬA CHỮA MẠCH NGUỒN ATX
1. Mạch Chỉnh lưu:
- Lỗi thường gặp là đứt cầu chì F1, chết Varistors Z1 và Z2, chết các cầu Diode D21...D24. Nguyên nhân chủ yếu là do gạt công tắc 115/220V sang 115V rồi cắm vào điện 220V. Hoặc có chạm tải ở ngõ ra. Nên ta phải kiểm tra các ngõ ra trước khi cấp điện cho mạchcuối mạch này có điện áp 300V là OK.
- Một số trường hợp cặp tụ lọc nguồn C5, C6 (hai tụ to nhất trong bộ nguồn) bị khô hoặc phồng sẽ làm cho nguồn không chạy hoặc chạy chập chờn, sụt áp.
2. Mạch nguồn cấp trước:
- Khi một bộ nguồn không chạy, việc đầu tiên trước khi ta mở vỏ hộp nguồn là kiểm tra xem dây màu tím có 5V STB hay không? Nếu không là mạch nguồn cấp trước đã hỏng.
- Thường thì chết Q12 C3457, zener ZD2, Diod D28đứt hoặc chạm, chết IC 78L05.
- Mạch này OK thì khi ta cắm điện là nó luôn luôn được chạy.
- Tuy nhiên dạng mạch cấp trước này ít thông dụng bằng loại có OPTO và IC họ 431
3. Mạch công tắc(Còn gọi Power ON)
- Sau khi kiểm tra dây tím có 5V STB thì việc thứ hai cần làm là kiểm tra xem
dây công tắc xanh lá cây có mức CAO (khoảng 2,5V ~ 5 V) hay không? Lưu ý là dây xanh lá chỉ cần có mức CAO (tức 2,5V ~ 5V) mà không cần thiết phải là 5V. Một số bạn kiểm tra thấy chưa đủ 5V thì lo đi sửa lỗi này và loay hoay mãi.
- Mạch này chạy với điện áp và dòng thấp nên rất ít hư hỏng. Việc mất áp này rất ít xảy ra (Vì nó lấy từ nguồn 5V STB của dây tím). Lỗi thường gặp là có mức CAO nhưng kick nguồn không chạy. Lỗi này do các mạch ởphía sau như “Nguồn chính không chạy”, có chạm tải bị “mạch Bảo vệ” ngăn không cho chạy.
- Nói tóm lại mạch này gần như không hư. Nếu kiểm tra mọi thứđều bình thường mà kích nguồn không chạy thì thay thửIC điều xung TL494. Vì chân số 4 của IC sẽ quyết định việc chạy hay không chạy mà bị lỗi thì kick mãi IC cũng không chạy.
4. Mạch nguồn chính:
- Nguyên nhân hư hỏng chủ yếu vẫn là khu vực này. Lỗi thường gặp: chết cặp
công suất nguồn Q1, Q2 2SC4242. Transistor này có dòng chịu đựng 7A, chịu áp 400V, công suất 400W. Có thể thay tương đương bằng E13005, E13007 có bán trên thị trường. Chạm các Điốt xungnắn điện ở ngõ ra (có hình dạng 3 chân như
Transistor công suất) D18, D28, D83… đo đâylà Điốtxung nên chỉ thay bằng Điốt xung (tháo ra từ các nguồn khác) hoặc thay đúng Điốtxung không thay bằng các Điốtnắn nguồn thông thường được. Chết IC điều xung TL494ít nhưng vẫn thường xảy ra. Thường thấy các tụ lọc ngõra bị khô hay phù có thể gâychập chờn không ổn định hoặc sụt áp.
* Lưu ý:Các Transistor công suất và Điốtxung nắnđiện mạch này bị chạm sẽ gây đứt cầu chì và làm chết các Điốtnắn điện ở mạch chỉnh lưu.
5. Mạch ổn áp, Power Good, bảo vệ quá áp:
- Mạch ổn áp chỉ làm nhiệm vụ lấy mẫu áp ngã ra và đưa về cho IC điều xung TL494 để xử lý. Còn mạch Power Good và bảo vệ quá áp cũng lấy mẫu rồi cân đo